CN115540341B - 高温高压空气蓄能电加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电加热器技术领域，尤其是涉及一种高温高压空气蓄能电加热器，其包括电加热器本体，电加热器本体内设有承压壳体，承压壳体内设有电热元件，电热元件设置有多个，多个电热元件沿着承压壳体的底部到顶部的方向均匀分布。本申请具有使电加热器本体内的空气受热均匀的效果。
Description
技术领域
本发明涉及加热器技术领域，尤其是涉及一种高温高压空气蓄能电加热器。
背景技术
电加热器用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热介质在压力作用下通过电加热器加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。
相关技术中的一种空气电加热器，参照图1，包括电加热器本体01、电热元件11、进气管02和出气管15，电热元件11设置在电加热器本体01的内底壁上，进气管02和出气管15均与电加热器本体01连通，出气管15设置在电加热器本体01的顶端，进气管02设置在电加热器本体01的侧壁。使用时，操作者通过进气管02向电加热器本体01内注入冷空气，操作者对电加热器本体01通电，使电加热器本体01内的电热元件11对进入电加热器本体01内的冷空气进行加热，得到满足温度要求的热空气后从出气管15排出。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：电热元件设置在电加热器本体的底部，当电热元件工作时，电加热器本体底部的空气温度高于电加热本体顶部的温度，使电加热器本体内的空气受热不均匀。
发明内容
为了使电加热器本体内的空气受热均匀，本申请提供一种高温高压空气蓄能电加热器。
本申请提供的一种排烟防火阀自动驱动执行器采用如下的技术方案：
一种高温高压空气蓄能电加热器，包括电加热器本体，所述电加热器本体内设有承压壳体，所述承压壳体内设有电热元件，所述电热元件设置有多个，多个所述电热元件沿着所述承压壳体的底部到顶部的方向均匀分布。
通过采用上述技术方案，使用时，操作者对多个电热元件同时通电，电热元件对承压壳体内的空气进行加热，多个沿承压壳体的底部到顶部的方向均匀分布的电热元件，能够对承压壳体内的空气均匀加热，使电加热器本体内的空气受热均匀。
可选的，所述承压壳体内设有隔热屏，所述隔热屏包括屏体和屏盖，所述屏体和屏盖可拆卸连接，多组所述电热元件设置在所述隔热屏内。
通过采用上述技术方案，通过设置隔热屏能够起到隔热的作用，减小了电热元件产生的热量向外扩散的可能性，起到了保温的作用。
可选的，所述隔热屏由内至外设置有多个，多个所述电热元件位于体积最小的所述隔热屏内，所述承压壳与体积最大的所述隔热屏之间存在空隙，除了最靠近所述承压壳体轴线方向的两个所述隔热屏之间存在间隙，其余相邻两个所述隔热屏之间的空隙内填充有保温材料。
通过采用上述技术方案，多层隔热屏提高了隔热效果，保温材料不仅起到了保温的作用又起到了密封的作用，并且上述结构占用的有效容积小，提高了设备的利用率，并且避免了不利于保温的环流。
可选的，所述电热元件在其自身所在平面呈螺旋形设置，所述电热元件上套设有多组支撑架，多组所述支撑架呈环形均匀分布，多个所述电热元件沿着所述承压壳体的底部到顶部的方向叠加，相邻两个所述电热元件上的所述支撑架一一对应接触。
通过采用上述技术方案，能够使电热元件在有限的空间内布置更多的表面积，从而降低电热元件与空气之间的温差，电热元件的重力直接作用于支撑架上，避免了高温电热元件在受到上层电热元件的压力下产生变形或者坍塌的可能性。
可选的，所述支撑架包括支撑框和高温紧固框架，所述支撑框设置有多个，每一圈所述电热元件套设一个支撑框，相邻两个所述支撑框相互接触，所述高温紧固框架将同一组内的多个所述支撑框紧固。
通过采用上述技术方案，支撑框能够使同一电热元件的每一层之间都存在间隙，由于电热元件的表面与空气接触，同时通过高温紧固框架将同一支撑架内的多个支撑框紧固，能够提高结构的稳定性。
可选的，所述出气管竖直设置在所述承压壳体的顶部中心处，多个所述屏盖的顶部均开设有安装通孔，所述出气管固定穿设在多个所述安装通孔内，所述出气管外套设有密封管，所述密封管的一端插入体积最小的所述隔热屏内，另一端延伸出所述承压壳体的顶部，延伸出所述承压壳体的一端设有密封环，所述密封环的内环壁与所述出气管的外侧壁贴合，所述密封管的外侧壁与体积最小的所述隔热屏上的所述安装通孔的侧壁贴合，体积最小的所述隔热屏的底部设有多个第一加气孔，多个所述第一进气孔呈环形设置，所述电加热器本体的底部开设有第一进气孔，所述承压壳体的底部开设有第二进气孔，所述第一进气孔与所述第二进气孔连通。
通过采用上述技术方案，使用时，操作者通过第一进气孔注入冷空气，冷空气经过第二进气孔进入承压壳体内，并移动至承压壳体的顶部，再从承压壳体的顶部压入安装通孔内，由于体积最小的隔热屏上的安装通孔与密封管之间贴合，因此，冷空气沿着体积最小的隔热屏的外侧壁向下移动，冷空气在移动的过程中不断吸收热量，当移动到底部时温度升高，然后从体积最小的所述隔热屏的底部的第一进气孔进入，并与电热元件接触，减小了冷空气与顶部高温空气接触后，使排出的高温空气的温度降低，并且空气热胀冷缩，热空气向上移动，最上方的电热元件上的支撑架的温度高到靠近阈值，减小了冷空气直接与上方的支撑架接触后，产生损坏的可能性。
可选的，多个所述第一加气孔呈环形设置。
通过采用上述技术方案，使底部的电热元件能够均匀的与冷空气接触，减小了电热元件受冷不均而产生损坏的可能性。
可选的，所述电加热器本体外设有金属壁板，所述金属壁板包括上盖体和下底座，所述电加热器本体设置在所述下底座上，所述上盖体罩设在所述电加热器本体外，所述上盖体与所述下底座之间可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，安装时，操作者将电加热本体放置在下底座上，再将上盖体套设在电加热本体上，使上盖体与下底座连接，之后直接通过移动设备移动金属壁板就能实现对电加热器本体的移动，减小了移动设备与电加热本体直接接触的可能性。
可选的，所述上盖体的边缘处与所述下底座的边缘处均设有折边，所述上盖体与所述下底座折边之间设有柔性密封填料，所述上盖体与所述下底座之间通过螺柱连接，所述螺柱的两端螺纹连接有螺帽，一个所述螺帽压紧所述上盖体的折边，另一个所述螺帽压紧所述下底座的折边，所述螺帽与所述上盖体的所述折边之间设有第一蝶阀，所述螺帽与所述下底座的所述折边之间设有第二蝶阀。
通过采用上述技术方案，当电热元件发热时，大量的热量使得金属壁板的温度升高，受热的金属壁板产生膨胀，柔性密封填料不仅起到了密封的作用，而且能够减小金属壁板产生的膨胀量，当金属壁板产生膨胀时，上盖体与下底座之间的缝隙增大，使第一蝶阀和第二蝶阀均被压缩，起到了释放膨胀量的作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请通过设置承压壳体、多个电热元件，多个电热元件沿着承压壳体的底部到顶部的方向均匀分布，使用时，操作者对多个电热元件同时通电，电热元件对承压壳体内的空气进行加热，多个沿承压壳体的底部到顶部的方向均匀分布的电热元件，能够对承压壳体内的空气均匀加热，使电加热器本体内的空气受热均匀；
2.本申请通过设置多个体积大小均不相等的隔热屏和保温材料，多层隔热屏提高了隔热效果，保温材料不仅起到了保温的作用又起到了密封的作用，并且上述结构占用的有效容积小，可提高了设备的利用率，并且减小了不利于保温的环流。
附图说明
图1是相关技术中的结构示意图。
图2是本申请实施例中高温高压空气蓄能电加热器的结构示意图。
图3是本申请实施例中隔热屏结构和电热元件结构的剖视图。
图4是本申请实施例中支撑架结构的示意图。
图5是对图3中A部分的放大图。
图6是对图3中B部分的放大图。
图7是对图3中C部分的放大图。
附图标记说明：01、电加热器本体；011、炉体；012、炉底；013、环形内折边；02、进气管；2、金属壁板；201、上盖体；202、下底座；3、承压壳体；31、壳身；32、壳盖；4、柔性密封填料；5、螺柱；6、螺帽；7、第一蝶阀；8、第二蝶阀；9、吊装法兰；10、支架；11、电热元件；12、隔热屏；121、屏体；122、屏盖；13、保温材料；14、安装通孔；15、出气管；16、第一孔；17、排气通孔；18、容纳槽；19、密封罩；20、封闭板；21、密封管；22、第一加气孔；23、第一进气孔；24、第二进气孔；25、支撑架；251、支撑框；252、高温紧固架；2521、高温铁铬铝板；26、密封环。
实施方式
以下结合附图2-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高温高压空气蓄能电加热器。参照图2和图3，一种高温高压空气蓄能电加热器包括电加热器本体01，电加热器本体01外设置有金属壁板2，电加热器本体01内设置有承压壳体3。
参照图2和图3，金属壁板2包括上盖体201和下底座202，电加热器本体01包括炉体011和炉底012，炉体011与炉底012通过多个螺栓连接，多个螺栓呈环形均匀分布在炉底012上。下底座202呈管状设置，下底座202的侧壁上设有环形内折边013，炉底012放置在环形内折边013上，上盖体201罩设在炉体011外，金属壁板2将电加热器本体01包裹。
参照图2和图3，上盖体201与下底座202连接处的边缘设置有折边，下底座202与上盖体201连接处的边缘也设有折边，上盖体201上的折边与下底座202上的折边之间设置有柔性密封填料4，柔性密封填料4为橡胶，上盖体201与下底座202之间通过多个螺柱5连接，多个螺柱5呈环形均匀分布，每个螺柱5的两端均螺纹连接有螺帽6，一个螺帽6压紧上盖体201上的折边，另一个螺帽6压紧下底座202上的折边，通过设置螺柱5和螺帽6实现了上盖体201与下底座202之间的可拆卸连接，方便操作者安装电加热器本体01。
参照图2和图3，螺帽6与上盖体201上的折边之间设置有第一蝶阀7，螺帽6与下底座202上的折边之间设置有第二蝶阀8，第一蝶阀7和第二蝶阀8均套设在螺柱5上，同一螺柱5上的一个螺帽6将第一蝶阀7压紧在上盖体201的折边上，另一个螺帽6将第二蝶阀8压紧在下底座202的折边上。
参照图2和图3，金属壁板2的顶部设有吊装法兰9，吊装法兰9吊装在支架10上，下底座202与地面之间存在间隙，若需要移动电加热器本体01，可通过现有的移动设备直接移动支架10即可，减小了移动设备与电加热器本体01接触的可能性，以免将电加热器本体01本体损坏。
参照图3和图4，承压壳体3内设置有多个电热元件11，电热元件11为铁铬铝电热元件11，多个电热元件11沿着承压壳体3的底部到顶部的方向均匀分布，承压壳体3包括壳身31和壳盖32，可以通过焊接的方式固定连接。
参照图3、图4和图5，承压壳体3内由内至外设置有多个隔热屏12，隔热屏12的材质为铁铬铝，隔热屏12包括屏体121和屏盖122，屏体121和屏盖122通过螺栓连接，每一个屏盖122均呈圆台形设置，一端直径小，另一端直径大，直径大的一端与屏体121连接。每个隔热屏12的体积大小均不相等，体积较小的隔热屏12位于体积较大的隔热屏12内，多个隔热屏12的体积沿着靠近承压壳体3的边缘的方向逐渐增大，多个电热元件11均位于体积最小的隔热屏12内，承压壳体3与体积最大的隔热屏12之间存在空隙，最靠近承压壳体3轴线方向的两个隔热屏12之间存在间隙，其余相邻两个隔热屏12之间的空隙内填充有保温材料13，保温材料13可为硅酸铝，保温材料13不仅起到了保温的作用，而且起到了密封的作用。
参照图3、图5和图6，每一个屏盖122直径小的一端均开设有安装通孔14，出气管15固定穿设在多个安装通孔14内，并延伸至体积最小的隔热屏12内，并且出气管15竖直设置在承压壳体3的顶部中心处，承压壳体3顶部的中心处开设有第一孔16，出气管15的顶端穿过第一孔16并延伸出承压壳体3，炉体011的顶部开设有与出气管15连通的排气通孔17，排气通孔17与外部连通。炉体011上顶部的内侧壁上开设有容纳槽18，容纳槽18与排气通孔17连通，出气管15外固定连接有密封罩19，密封罩19位于容纳槽18内，出气管15的一端固定穿设过密封罩19，密封罩19开口向下，并且开口的一端固定连接有封闭板20，封闭板20呈圆台型设置，一端直径大，另一端直径小，直径小的一端与密封罩19固定连接，直径大的一端罩设在第一孔16上并与承压壳体3的外侧壁贴合。
参照图3、图5和图7，出气管15固定套设有密封管21，密封管21的一端插入体积最小的隔热屏12内，另一端延伸出承压壳体3并位于密封罩19内，延伸至密封罩19内的一端固定套设有密封环26，密封环26的内环壁与出气管15的外侧壁贴合，密封管21的外侧壁与体积最小的隔热屏12上的安装通孔14的侧壁贴合，体积最小的隔热屏12的底部开设有多个第一加气孔22，多个第一加气孔22呈环形均匀分布，炉底012的底部开设有第一进气孔23，壳身31的底部开设有第二进气孔24，第一进气孔23与第二进气孔24连通。
参照图3和图4，电热元件11采用高温铁基电热合金，电热元件11在其自身所在平面呈螺旋形设置，每个电热元件11上套设有多组支撑架25，多组支撑架25呈环形均匀分布，多个电热元件11沿着承压壳体3的底部到顶部的方向叠加，相邻的两个电热元件11上的支撑架25一一对应叠加。
参照图3和图4，支撑架25包括多个支撑框251和高温紧固架252，支撑框251由氧化铝陶瓷构成，同一个电热元件11的每一圈均套设一个支撑架25内的一个支撑框251，同支撑架25内的相邻两个支撑框251相互接触，高温紧固架252将同一组内的多个支撑框251紧固，高温紧固架252包括两个高温铁铬铝板2521，两块高温铁铬铝板2521共同将对应的一组支撑框251箍紧，两块高温铁铬铝板2521通过焊接的方式稳定连接。
本申请实施例一种高温高压空气蓄能电加热器的实施原理为：使用时，操作者对多个电热元件11通电，多个电热元件11对体积最小的隔热屏12内的空气进行加热，多个沿承压壳体3的底部到顶部的方向均匀分布的电热元件11，能够对承压壳体3内的空气均匀加热，使电加热器本体01内的空气受热均匀，由高温铁基电热合金制成的电热元件11在高温环境下可以形成致密的氧化膜，可以阻止自身继续氧化，延长电热元件11的使用寿命；
呈螺旋形设置的电热元件11能够使电热元件11在有限的空间内布置更多的表面积，从而降低电热元件11与空气之间的温差，电热元件11的重力直接作用于支撑架25上，避免了高温电热元件11在受到上层电热元件11的压力下产生变形或者坍塌的可能性；
多层隔热屏12提高了隔热效果，保温材料13不仅起到了保温的作用又起到了密封的作用，并且上述结构占用的有效容积小，可提高了设备的利用率，并且避免了不利于保温的环流，当有高温气体排出时，就需要向第二进气孔24内通入未被加热的空气，未被加热的空气依次经过第一进气孔23、第二进气孔24，然后进入承压壳体3与体积最大的隔热屏12之间的空隙中，由于承压壳体3顶部的第一孔16被密封罩19封闭，并且由于最靠近述承压壳体3轴线方向的两个隔热屏12之间存在间隙，其余相邻两个隔热屏12之间的空隙内填充有保温材料13，所以，温度低的空气沿着密封管21的外侧壁下移，并沿着体积最小的隔热屏12的外侧壁向下移动，在移动的过程中不断吸收电热元件11发出的热量，当移动到体积最小的隔热屏12底部时，温度达到满足要求的值，再从环形分布的第一加气孔22进入体积最小的隔热屏12内，使电热元件11受冷均匀；
空气从底部进入体积最小的隔热屏12内后，将高温的气体向上挤出承压壳体3内，金属壁板2吊装在支架10上，当炉体011受热膨胀时，柔性密封填料4不仅起到了密封的作用，而且能够减小金属壁板2产生的膨胀量，当炉体011和炉底012之间产生膨胀，使得金属壁板2产生膨胀，上盖体201与下底座202之间的缝隙增大，使第一蝶阀7和第二蝶阀8均被压缩，起到了释放膨胀量的作用。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高温高压空气蓄能电加热器，包括电加热器本体(01)，其特征在于：所述电加热器本体(01)内设有承压壳体(3)，所述承压壳体(3)内设有电热元件(11)，所述电热元件(11)设置有多个，多个所述电热元件(11)沿着所述承压壳体(3)的底部到顶部的方向均匀分布，所述承压壳体(3)内设有隔热屏(12)，所述隔热屏(12)包括屏体(121)和屏盖(122)，所述屏体(121)和屏盖(122)可拆卸连接，多组所述电热元件(11)均设置在所述隔热屏(12)内，所述隔热屏(12)由内至外设置有多个，多个所述电热元件(11)位于体积最小的所述隔热屏(12)内，所述承压壳体(3)与体积最大的所述隔热屏(12)之间存在空隙，除了最靠近所述承压壳体(3)轴线方向的两个所述隔热屏(12)之间存在间隙，其余相邻两个所述隔热屏(12)之间的空隙内填充有保温材料(13)，出气管(15)竖直设置在所述承压壳体(3)的顶部中心处，多个所述屏盖(122)的顶部均开设有安装通孔(14)，所述出气管(15)固定穿设在多个所述安装通孔(14)内，所述出气管(15)外套设有密封管(21)，所述密封管(21)的一端插入体积最小的所述隔热屏(12)内，另一端延伸出所述承压壳体(3)的顶部，延伸出所述承压壳体(3)的一端设有密封环(26)，所述密封环(26)的内环壁与所述出气管(15)的外侧壁贴合，所述密封管(21)的外侧壁与体积最小的所述隔热屏(12)上的所述安装通孔(14)的侧壁贴合，体积最小的所述隔热屏(12)的底部设有多个第一加气孔(22)，所述电加热器本体(01)的底部开设有第一进气孔(23)，所述承压壳体(3)的底部开设有第二进气孔(24)，所述第一进气孔(23)与所述第二进气孔(24)连通。
2.根据权利要求1所述的高温高压空气蓄能电加热器，其特征在于：所述电热元件(11)在其自身所在平面呈螺旋形设置，所述电热元件(11)上套设有多组支撑架(25)，多组所述支撑架(25)呈环形均匀分布，多个所述电热元件(11)沿着所述承压壳体(3)的底部到顶部的方向叠加，相邻两个所述电热元件(11)上的所述支撑架(25)一一对应接触。
3.根据权利要求2所述的高温高压空气蓄能电加热器，其特征在于：所述支撑架(25)包括支撑框(251)和高温紧固框架，所述支撑框(251)设置有多个，每一圈所述电热元件(11)套设一个支撑框(251)，相邻两个所述支撑框(251)相互接触，所述高温紧固框架将同一组内的多个所述支撑框(251)紧固。
4.根据权利要求1所述的高温高压空气蓄能电加热器，其特征在于：多个所述第一加气孔(22)呈环形设置。
5.根据权利要求1所述的高温高压空气蓄能电加热器，其特征在于：所述电加热器本体(01)外设有金属壁板(2)，所述金属壁板(2)包括上盖体(201)和下底座(202)，所述电加热器本体(01)设置在所述下底座(202)上，所述上盖体(201)罩设在所述电加热器本体(01)外，所述上盖体(201)与所述下底座(202)之间可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的高温高压空气蓄能电加热器，其特征在于：所述上盖体(201)的边缘处与所述下底座(202)的边缘处均设有折边，所述上盖体(201)与所述下底座(202)折边之间设有柔性密封填料(4)，所述上盖体(201)与所述下底座(202)之间通过螺柱(5)连接，所述螺柱(5)的两端螺纹连接有螺帽(6)，一个所述螺帽(6)压紧所述上盖体(201)的折边，另一个所述螺帽(6)压紧所述下底座(202)的折边，所述螺帽(6)与所述上盖体(201)的所述折边之间设有第一蝶阀(7)，所述螺帽(6)与所述下底座(202)的所述折边之间设有第二蝶阀(8)。
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Denomination of invention: High temperature and high pressure air energy storage electric heater Granted publication date: 20230908 Pledgee: Wuxi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: WUXI HENGYE ELECTRIC HEATER EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: Y2024980004839 |
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